1、化学工程专业毕业论文 精品论文 吸附与扩散过程的分子模拟关键词:吸附过程 扩散过程 分子模拟摘要:吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3在 Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相
2、比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。 H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为 HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的
3、扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和
4、Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。正文内容吸附和扩散过
5、程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大
6、于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)
7、的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长
8、对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文
9、采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上
10、。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K
11、+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0
12、.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳
13、滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si
14、(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)
15、运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了
16、 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的
17、气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O
18、、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TM
19、C 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数
20、的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构
21、不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子
22、在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小
23、,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过
24、程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大
25、于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)
26、的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长
27、对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文
28、采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上
29、。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K
30、+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0
31、.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳
32、滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si
33、(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)
34、运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了
35、 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的
36、气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O
37、、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TM
38、C 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数
39、的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。吸附和扩散过程通常难以用实验方法来观测,用分子模拟手段可以在原子、分子水平上模拟分子的结构和行为,从而揭示吸附和扩散现象的机理。本文采用量子力学方法模拟研究了 SiHCl3 氢化体系气体在 Si(111)面上的吸附,采用分子动力学模拟了无机盐在聚酰胺纳滤膜内的扩散以及甘氨酸在水中的扩散。 1、运用量子力学中密度泛函理论结合周期平板模型,计算了 SiHCl3 氢化体系中的气体在 Si(111)面的垂直吸附能和吸附结构。发现 S1Cl4、SiHCl3 在Si(111)衬底表面原子上的吸附结构
40、不稳定,相比之下 SiCl4、SiHCl3 分子都容易吸附在电荷少的表面 Si 原子上。衬底对 SiHCl3 的吸附能大于对 SiCl4 的。SiCl4 和 SiHCl3 分子断开一个 SiCl 键后更容易吸附在 Si(111)面的悬挂键上。H2 在 Si(111)面两个不同位置的吸附能比较接近,HCl 倾向于以 H 端吸附在电荷多的表面 Si 原子上。Si(111)面上,分子的垂直吸附能由大到小依次为HCl、H2、SiHCl3、S1Cl4。 2、用分子动力学方法模拟了H2O、NaCl、KCl、Na2SO4.MgSO4.CaSO4 在 TMC/MPD 纳滤膜中的扩散,并用聚类分析法计算了各分子
41、在膜中的扩散系数。计算结果表明,H2O 分子扩散系数远大于各阴阳离子的扩散系数,二价离子(Mg2+、Ca2+、SO42)的扩散系数远小于一价离子(Cl、Na+、K+)的扩散系数。对于体系中的阴阳离子,扩散系数由大到小依次为 Cl、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42。 在分子水平上考察了高分子链上功能团对水分子运动的影响。发现水分子有向羧酸基(亲水基)运动的趋势,在由苯环形成的区域,水分子有远离该区域的趋势,该模拟情形与实际情况相符合。计算了 TMC/MPD 膜中 TMC 含量对 H2O 和 KCl 扩散系数的影响。计算结果表明,随着 TMC 含量的增加,H2O 分子扩散系数先增大后减小
42、,K+和Cl离子的扩散系数随 TMC 含量变化并不明显。 3、用分子动力学方法模拟了甘基酸在水溶液中的扩散,并考察了步长对扩散系数模拟结果的影响。模拟结果表明,步长为 5fs 时,得到的扩散系数和实验值比较接近。在温度 298K 下,对 0.251.25mol/L 的甘氨酸水溶液扩散系数进行了模拟计算,并与实验数据进行对比,发现模拟值和实验值吻合较好。计算了 0.75mol/L 甘氨酸水溶液在283K333K 间的扩散系数,发现其扩散系数随温度增加而增大,与甘氨酸钾盐扩散系数的变化趋势一致。计算结果表明,可以用分子动力学模拟方法来求取甘氨酸水溶液的扩散系数,为工程设计提供参考数据。特别提醒 :
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